martedì 25 febbraio 2014

Batteri e alterazione cromatiche di carni fresche e prodotti derivati


Carlo Cantoni. Libero docente in ispezione degli alimenti di origine animale. Milano.
Stefano Ibba, medico veterinario. Milano
Talvolta si manifestano curiose ma sgradevoli, alterazioni cromatiche a danno di carni fresche e prodotti derivati caratterizzate dalla formazione di macchie di colore cangianti dal verde al blu scuro, o al blu scuro luminescente al buio. Tali  chiazzature sono dovute alla proliferazione di vari tipi di batteri contaminanti casuali. E’ quindi opportuno conoscerli e stabilire la loro provenienza per evitare che tali anomalie si possano riprodurre con frequenza maggiore provocando rilevanti danni economici per la distruzione dei prodotti carnei contaminati. Le alterazioni cromatiche osservate in questi ultimi anni si sono rese palesi con formazioni di chiazze estese di colore blu sulle superfici di carni suine fresche, sulle carcasse di coniglio refrigerate, sul grasso di prosciutto Iberico. Una diffusa colorazione verde è stata osservata in muscoli di bovino refrigerate ed altre  di colore blu luminescente hanno interessato completamente tagli carnei di suino. (Cantoni & coll. 2000,2001,2008; Andrade & coll. 2012; Eeckaut & coll. 2012) e le loro immagini sono riportate nella foto n. 1 relativa  alla carne di coniglio.
Batteri responsabili di colorazioni blu nelle carni  fresche
Il microrganismo costantemente isolato dalle chiazze blu presenti sulle carni è sempre stato identificato come  Pseudomonas  libanensis o anche come Pseudomonas fluorescens biovar IV  tramite l’analisi del solo 16SrDna con le metodiche descritte da Moore & coll.(1996) e Anzai & coll.(2000).Nel 2010 Mulet & coll. hanno proceduto ad una identificazione più dettagliata sequenziando 4 geni costitutivi (16srDNA, gyrB, rpoB, rpoD) di 107 su 212 specie di Pseudomonas con lo scopo di individuare  con  le relazioni  filogenetiche tra le varie specie. I risultati  ottenuti hanno permesso di distinguere due linee,o gruppi  intragenetici (IG), denominate  IG Pseudomonas aeruginosa e IG Pseudomonas fluorescens. Il primo IG Pseudomonas aeruginosa è  risultato poi divisibile in   3  gruppi principali rappresentati dalla specie Pseudomonas  aeruginosa,Pseudomonas stutzeri e Pseudomonas  oleovorans.Il secondo IGP,a sua volta, è stato diviso in 6 gruppi  rappresentati ,rispettivamente,dalle specie Pseudomoas  fluorescens group.Pseudomonas  syringae group , Pseudomonas  lutea group, Pseudomonas  putida group,Pseudomonas  anguilliseptica  group e Pseudomonas  straminea  group.   Il gruppo Pseudomonas fluorescens   si rivelato più complesso  comprendendo  9 sottogruppi  rappresentati dalle specie : Pseudomnas  fluorescens,  Pseudomonas  gessardi, Pseudomonas fragi, Pseudomonas mandelii , Pseudomonas jesseni, Pseudomonas koreensis,Pseudomonas corrugata, Pseudomonas  chlororaphis  e Pseudomonas aspleni. Pseudomonas  rhizospher ae  è stato affiliato con Pseudomonas fluorescens IG nell’analisi filogenetica ma risultando indipendente da ogni altro  gruppo. Venti specie di Pseudomonas fanno parte del sottogruppo  Pseudomonas fluorescens: A)P. azotoformans,P.extremorientalis;P,suniae;; B) P.palleroniana,P. tolaasi; C) P,costantinii:D)P.antartica;P.fluorescens; P.salnii;  E) )P.poea; P.trivialis; F) P,rhodesiae; G)P.marginalis; P.panacis; P.grimontii; P,veronii; H) P cedrina: P.orientalis; I) P.libanensis; P. synxantha, L) P.gessardi P.proteolytica ;P_meridiana; P brenneri; M)P.mucidolens.   Attualmente P:libanensis è  stato riconosciuto come responsabile delle chiazzature blu di carni e prodotti derivati rimane comunque necessario potere verificare la sua identità o meno con il ceppo biovariante IV.Il pigmento elaborato dallo pseudomanas  è  insolubile in acqua ed è probabilmente un indigoide (indigoidina) la fonte originaria del ceppo è certamente l’acqua  distribuita dalla rete idrica e quella dei pozzi artesiani ed è  praticamente impossibile la valutare la sua presenza nelle stesse perché il ceppo non  elabora  pigmento quando cresce nei terreni d’isolamento utilizzabili per la determinazione di Pseudomonas spp.   Quindi il problema che oggi si pone ai ricercatori è quello di esaminare con la tecnica di Mulet &coll.(2010) ,o con altra  tecnica molecolare più rispondente,i ceppi di Pseudomonas  nelle chiazze con i ceppi di P.libanensi presenti nelle  chiazze blu con quelli depositati nelle ceppoteche.
Batteri  responsabili di  macchie nere in prodotti carnei derivati  
La prima segnalazione di formazione di chiazze nere in alcuni tipi di salumi si deve a Garriga e coll.(1998) i quali hanno  identificato il batterio Carnimonas  nigricans  il  microrganismo responsabile. La natura del pigmento non  fu determinata. Carnimonas nigricans è un germe gram negativo,aerobio obbligato. Per le sue caratteristiche fenotipiche particolari  è  la  sola vspecie del genere Carninomonas facente parte della famiglia delle Halomonadaceae, ordine  Oceanospirillales. E’  un germe di origine  marina probabilmente presente nel sale  marino impiegato nella salagione dei prodotti carnei. La descrizione dettagliata del batterio è riportata appunto nel  lavoro di Garriga & coll. (1998) ed  è la sola segnalazione  della capacità alterante di questo microrganismo. Più di recente Krockel (2009) ha segnalato  la presenza di chiazze  nerastre sviluppatesi sulla porzione  grassa di carni   suine  e  bovine  refrigerate in conseguenza  della proliferazione di un ceppo di Pseudomonas  fluorescens  produttore di melanina. Anche Andrade & Coll. hanno constatato  la presenza di  macchie nere nel tessuto adiposo  di prosciutto Iberico isolando il ceppo  responsabile. Il  microrganismo identificato con il sistema API NE  e con l’analisi filogenetica del 16SrDNA e il gene carA  è risultato corrispondere a Pseudomonas  fluorescens,Le macchie nere sono raffigurate nella foto n.    Gli  autori del lavoro hanno ritenuto  che il pigmento nero fosse melanina  , elaborato anche da altre specie di Pseudomonas  come P.aeruginosa , P.stutzeri  (Hamilton-Miller ,1975, Nicodinovic Rudic, Martin, Babu 2009 Ganesh Kumar & coll. 2013). Il ceppo isolato dal prosciutto si è rivelato in grado di  annerire il tessuto adiposo  sviluppandosi tra 5° e 30° C e in presenza di 2%-5% NaCl nel substrato, con  Aw del 0,94-0.97,ossia nella prima fase di stagionatura. Anche in questo caso è probabile che il microrganismo fosse presente nel sale marino impiegato per la salatura dei prosciutti. (Foto n 2.)

Colorazione verde scuro di carni bovine.
Episodi di colorazioni verde di masse muscolari bovine , refrigerate e mantenute a 7°C,sono state osservate e studiate recentemente da Eeckaert  & coll,(2012). Oltre all’alterazione  del colore,le carni emanavano l’odore caratteristico delle cosidette ”uova marce “derivante dalla produzione batterica di composti solforati.  Al sezionamento, le carni del m.quadriceps femoris e del m.bicipite femorale  mostravano una colorazione verde scura (foto n. 3 )  attribuita dagli autori citati alla formazione di solfo mioglobina per il suo  legame del pigmento muscolare (mioglobina) con l’idrogeno solforato , prodotto dai batteri presenti dagli aminoacidi  solforati  del  substrato carneo . Il successivo esame istoimmunochimico delle  sezioni praticate   hanno evidenziato la presenza di  batteri sporigeni anaerobi. In seguito, l’esame  PCR del DNA estratto dalle sezioni muscolari fissate sui vetrini   e sequenziato per il 16 SrDNA e del gene flagellare flic  secondo Sasaki & coll.(2002)  hanno consentito  la identificazione dei batteri presenti causa dell’alterazione in Clostridium novey  tipo  C. La successiva incubazione di porzioni di tessuto muscolari  insemenzati in terreno per anaerobi  Chopped meat  mediumj    a 37°C  hanno dato  esito negativo e a questo risultato gli autori  non  hanno fornito spiegazione. Ora,rileggendo il lavoro ,la più attendibile è quella di ritenere i clostridi  ceppi psicrotrofi, o freddo tolleranti. in grado di moltiplicarsi a temperature di incubazione a  inferiori a37 ° . Quindi, gli sporigeni presenti   potevano essere una variante psicrotrofa o una specie vicina ma non ancora descritta in quanto in grado di moltiplicarsi a 7°, temperatura alla  quale  C: novei  incapace dii crescere. Quanto all’ origine dei clostridi gli autori hanno ritenuto  provenissero  dall’alimentazione.  La specie C.novey è composta da 4 tipi di clostridi  distinti in base allo loro produzione di tossine: alfa tossina,prodotta dai tipi A e B e beta tossina prodotta dai tipi B e D.Il tipo C non è tossigeno.II C: novey fa parte del genere Clostridium (famiglia Clostridiaceae,ordine Clostridiales,classe Clostridi,phylum  Firmicutes)  .  

Alterazione blu luminescenti di carni suine  
Batteri  luminescenti sono responsabili del ben noto fenomeno della luce emergente soprattutto da alimenti  ittici conservati  in ambiente buio. Questi microrganismi trovano le migliori condizioni di vita a temperature  fredde per cui si possono trovare frequentemente nei frigoriferi in cui sono presenti pesci o carni luminescenti. Tale inquinamento degli alimenti conservati al freddo non implica processi  di putrefazione e non deve ,di conseguenza, preoccupare dal punto di vista sanitario. Nel 2011,in Cina,in un supermercato di Shangai,tagli di carne suina refrigerati sono apparsi luminescenti emanando ,al buio,una luce azzurrina ,come è visibile nella foto n .4 ,mentre portati alla luce ,il loro aspetto    tornava normale. Nessun esame batteriologico venne effettuato e gli esperti  si espressero   giustificandolo con la proliferazione di fotobatteri   contaminanti le carni in seguito a contaminazione crociata con superfici   di lavorazione  contaminati  da  alimenti ittici freschi venduti anch’essi nel supermercato. I  fotobatteri  fanno parte del genere ) Photobacterium ( famiglia delle Vibrionaceae, ordine Vibrionales, classe Gammaproteobacteria ).Sono batteri Gram negativi, bioluminescenti. Molte specie vivono in simbiosi con organismi marini. I fotobatteri crescono alle temperature di refrigerazione, sono mobili per mezzo di 1-3 flagelli terminali, e necessitano di Na per la loro crescita che è presente nelle carni in quantità comprese tra  mg  42-90 kg. Le specie di foto batteri in grado di svilupparsi a temperature di frigorifero sono :Photobacterium  phosphoreum ( 0-25°C) , P.iliopiscarium  (4-22°C), P .kishitani.(foto n.5)

Considerazioni e conclusioni
A completamento di quanto sopra riportato,si rendono necessari  alcuni chiarimenti. Per quanto riguarda le carni inverdite va sottolineato come i ricercatori si siano limitati ad  incubare il terreno Chopped meat  medium  insemenzato con i prelievi carnei solo a 37 °C nonostante avessero constatato la comparsa dell’alterazione in carni tenute  a 7°C dopo parecchi giorni. Il mancato sviluppo dei microrganismi, la cui presenza era documentata dall’esame istologico. Oltre  alla mancata incubazione  di terreni insemenzate con altri prelievi, a temperature inferiori a 37°C ha impedito di verificare la possibile presenza di un ceppo psicrotrofo  appartenente alla stessa specie ritenuta incapace di crescere  a temperature inferiori a 8 °C.Un secondo problema finora senza soluzione è rappresentato dalla mancanza di un terreno colturale solido in grado di identificare prontamente la presenza negli alimenti con chiazze blu di P:fluorescens. Il ceppo responsabile non  produce pigmento nei vari terreni colturali disponibili per la determinazione delle Pseudomonas  spp. E’ possibile  far riprodurre  il pigmento  del microrganismo solo insemenzandolo in terreni a bse di prodotti lattiero caseari  quali agar mascarpone o su fette di mozzarella (Sechi  & coll.2011). Il ceppo elabora un pigmento blu insolubile in acqua preferibilmente a 10 °C.Il microrganismo è saltuariamente presente nelle acque di lavorazione  e,quando lo è,produce danni economici gravi soprattutto  ai produttori  di alimenti lattiero-caseari. Un terreno in grado di permettere il funzionamento del gene responsabile del pigmento e,quindi,la pronta identificazione del ceppo è assolutamente indispensabile. Un terreno risultato atto allo scopo è stato brevettato da Xinhui & Coll.(2007) che  sono riusciti ad estrarre il pigmento da un ceppo di Pseudomonas fluorescens  siglato B 1  CGMCC No. 1194.Ilmicrorganismo è stato insemenzato nel terreno liquido ed incubato per 24-240 ore a 4-30 C°. poi centrifugato e sottoposto ad estrazione del pigmento. Il terreno liquido di coltura   aveva la seguente composizione: triptone 8-12  g; estratto di lievito 4.6 g ; glucosio 0,8 -1,2 g ; di potassio  di  idrogeno fosfato 2-4 g ed acqua  1.000  .Altro terreno da impigarsi  è quello di Starr & coll (1967) così composto : estratto di lievito Difco 1%,glucosio 1%,calcio carbonato in polvere finissimab 2 % agar18 gr,  Nessun problema  invece per i batteri  luminescenti  in quanto si hanno a disposizione terreni di coltura e metodi di identificazione disponibili.

Riassunto
Sono descritte le recenti alterazioni cromatiche di carni fresche e prodotti derivati blu,verdi e nere. Sono indicati i germi  responsabili  della  loro  formazione  e sono riportate  le  loro fonti di  origine
Summary
Chromatic  discolouration of meat and meat products
Recent black, green and blue discolouration  of  meat and meat products have been described.Also  responsible bacteria and their origins have been reported.
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